一、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要求
提供電子版實(shí)驗(yàn)講義,PPT課件和教學(xué)視頻。
1.自由落體運(yùn)動(dòng):觀測(cè)不同重量小球的自由落體運(yùn)動(dòng),自動(dòng)識(shí)別視頻中小球位置,直觀研究其運(yùn)動(dòng)過(guò)程,測(cè)量重力加速度g。
2.平拋運(yùn)動(dòng):直觀研究其運(yùn)動(dòng)過(guò)程,并可進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分解研究。可通過(guò)改變發(fā)射角度,研究斜拋飛行時(shí)長(zhǎng)與發(fā)射角度的關(guān)系。
3.驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律:根據(jù)兩小球碰撞前、后速度曲線,直觀觀察碰撞前后小球速度變化,感受碰撞過(guò)程中的動(dòng)量交換。
4.單擺實(shí)驗(yàn):固定擺長(zhǎng)單擺實(shí)驗(yàn),測(cè)量振動(dòng)周期,計(jì)算重力加速度。也可改變擺長(zhǎng),多次測(cè)量周期,經(jīng)擬合得到重力加速度,并驗(yàn)證擺長(zhǎng)與周期的關(guān)系。還可研究大角度擺動(dòng)中的非線性效應(yīng)以及空氣阻力引起的振動(dòng)衰減。
5.彈簧振子簡(jiǎn)諧振動(dòng):可測(cè)量彈簧勁度系數(shù)、振動(dòng)周期、振幅相關(guān)物理量等,可通過(guò)數(shù)據(jù)擬合分析其運(yùn)動(dòng)方程。可改變彈簧質(zhì)量、振子質(zhì)量,研究不同變量對(duì)振動(dòng)周期的影響。
二、配置及技術(shù)參數(shù)要求
1.系統(tǒng)性能:速度測(cè)量誤差:優(yōu)于±6% ;加速度測(cè)量誤差:優(yōu)于±6%;
2.運(yùn)動(dòng)平面:背景范圍 :≥ 640*480 mm;背景顏色:黑色;
3.拋射器:速度范圍:0~2.5 m/s連續(xù)調(diào)節(jié),標(biāo)注檔位:4個(gè);
4.釋放裝置:響應(yīng)時(shí)間:≤0.1s;
5.高速相機(jī):分辨率:640*480 px;
6.軟件功能:畸變校準(zhǔn)度 ≥0.98,識(shí)別方式:SVM,小球位置識(shí)別率:≥95%。
7.數(shù)據(jù)和視頻導(dǎo)出:可選原始像素坐標(biāo)-幀數(shù)或標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度單位-時(shí)間數(shù)據(jù)導(dǎo)出,可導(dǎo)出速度矢量視頻
分析繪圖:s-t圖、v-t圖、頻閃圖、速度矢量視頻(提供軟件截圖功能)。